חוסר בית בחלל
הדרך המבטיחה ביותר לחקור את החלל הקרוב, ללא ספק, נותרה מערכות תעופה וחלל, שיש להן יתרונות משמעותיים על פני שיטת הרקטות המסורתית של העברת מטענים למסלול קרוב לכדור הארץ.
מערכת התעופה והחלל שונה ממערכת הטילים והחלל בכך שהיא משתמשת בכלי טיס תת-קולי, על-קולי או היפרסוני לשימוש חוזר כשלב ראשון, ולעיתים גם השני. כנראה שלא צריך להיות שבעה טפחים במצח כדי להבין: השימוש במטוס במקום בשלב הראשון מאפשר לעשות שיגורים חסכוניים יותר (בנוסף לדלק, הרקטה נושאת גם חומר מחמצן שמנועי המטוסים לוקחים מהאווירה). אבל יש גם יתרונות אחרים. אציין כמה מהם. נתחיל עם שימוש חוזר. מערכת התעופה והחלל מאפשרת לך להשתמש שוב ושוב בכל מרכיביה. כתוצאה מכך, יעילות ההשקות מוגברת משמעותית. יתרון חשוב נוסף הוא יכולת השיגור מכל מקום, שכן השלב הראשון של רכב השיגור יכול להגיע גם לקו המשווה כדי לשגר לשם. קרבה למקבלת האפס יוצרת אפקט קלע, כאשר עצם המשוגר לחלל מקבל אנרגיה נוספת מסיבוב כדור הארץ.
זיכרון העתיד
"רקטות וחלל מודרניות יקרות יחסית, הן לא נושאות מספיק משקל, ולוקח להן זמן רב להתכונן לשיגור. כל החלליות (מאויישות ובלתי מאוישות) משוגרות כעת לחלל באמצעות כלי שיגור חד פעמיים. ספינות חלל מורכבות מיועדות גם לטיסה אחת בלבד.
האם אפשר להתפייס, למשל, עם העובדה שספינת אוקיינוס גדולה, שנבנתה במשך כמה שנים, נועדה להפלגה בודדת? וככה זה בקוסמונאוטיקה.
קחו, למשל, את כלי השיגור האמריקאי Saturn V, שהניע את משימות אפולו לירח. הענק הזה שגובהו יותר מ-5 מטר ומשקלו כמעט שלושת אלפים טון למעשה חדל להתקיים דקות ספורות לאחר ההתחלה. הדרך המנצחת של הקוסמונאוטיקה זרועה בשברים שרופים של רקטות, בלוקים של חלליות ולוויינים שננטשו במסלולים.
החד פעמיות של הטכנולוגיה הופכת לבלם רציני להמשך הפיתוח של קוסמונאוטיקה וחקר החלל. בהתחלה, כשלא היו כל כך הרבה שיגורים, והמחקר לא היה בקנה מידה כזה גדול, אפשר היה להשלים עם זה. בעתיד, בזבוז כזה יהפוך לבלתי אפשרי", כתב טייס ברית המועצות-קוסמונאוט V.A. Shatalov עם שחר הפיתוח של מרחב קרוב לכדור הארץ.
אז למה לא מתפתחות מערכות תעופה וחלל? לא, הם רק מתפתחים באופן פעיל, אבל לא איתנו.
למטרות תיירות חלל פותחו בשנים האחרונות מערכות תעופה וחלל תת-מסלוליות. ספינת החלל One ביצעה מספר טיסות תת-מסלוליות. ספינת החלל השנייה נמצאת בניסוי טיסה.
מה ההישגים שלנו? מערכת התעופה ספירלית החלה להתפתח עוד ב-1964. זה היה מורכב ממטוס מסלולי, שהיה אמור להיות משוגר לחלל על ידי מאיץ היפרסוני, ולאחר מכן על ידי שלב רקטה למסלול. הוא פותח בלשכת העיצוב של A.I. Mikoyan. המעצב הראשי של המערכת היה G. E. Lozino-Lozinsky, לימים המעצב הראשי של NPO Molniya, שיצר את כלי הטיס והחלל בוראן. ישנו גם פרויקט של מערכת התעופה והחלל הרב-תכליתית MAKS, אשר בצורתה המודרנית נוצרה כתוצאה ממחקרי תכנון עקביים שבוצעו בהנהגת לוזינו-לוז'ינסקי ב-NPO מולניה יחד עם ארגונים קשורים, מכוני מחקר ומכוני תעשייה קשורים. של האקדמיה הרוסית למדעים מאז שנות ה-70 המאוחרות ועד היום. אבל הדרך מפיתוח עיצוב לשימוש יישומי בסביבה הנוכחית נראה בלתי עביר.
מי שובר את המוסכמה
לאור הפיתוח האינטנסיבי של מערכות התעופה והחלל, יש בעיה משפטית אחת חמורה מאוד עבור הקהילה העולמית כולה, שעלולה בהחלט להעמיד את האנושות על סף מלחמת עולם חדשה, לא גרועה יותר מהמשבר בקריביים. זה מנוסח בפשטות: "באיזה גובה עושה תְעוּפָה והאסטרונאוטיקה מתחילה?
אמנת שיקגו על תעופה אזרחית בינלאומית מכירה בכך שלכל מדינה יש ריבונות מלאה ובלעדית על המרחב האווירי שלה, ואף מטוס מדינה לא יטוס מעל או ינחת בשטחה של מדינה אחרת אלא ברשות אותה מדינה. חוק החלל, לעומת זאת, מספק גישה שווה לכולם לצורך חקר או שימוש ואינו מחלק את החלל לאזורים כלשהם. זה גם מונע שיגור של כל אובייקט המונע על ידי גרעיני למסלול סביב כדור הארץ. נֶשֶׁק או נשק להשמדה המונית, אך אינו אוסר טיסה תת-מסלולית עם נשק כזה או כל טיסה עם נשק קונבנציונלי. כלומר, ניתן לשגר למסלול נשק שאינו אסור על פי החוק הבינלאומי, אשר יתמקם מעת לעת מעל שטחה של מדינה אחרת. הצרה היא שהגובה ביחס לכדור הארץ, שבו מסתיימת אמנת שיקגו ומתחיל חוק החלל, לא סוכם.
רוסיה, כמו הפדרציה הבינלאומית לאווירונאוטיקה (FAI), מאמינה שהגבול בין תעופה לחלל עובר 100 קילומטרים מפני השטח של כדור הארץ. בארצות הברית, מגבלה זו נחשבת לגובה של 80,45 קילומטרים (50 מייל). בשנת 2006 פורסמה ההנחיה הנשיאותית של ארה"ב "מדיניות החלל הלאומית", שבה ארצות הברית מוותרת על כל הסכמים בינלאומיים המגבילים פעילות בחלל הקשורה לתוכניות צבאיות, ומכילה את התזה בדבר הזכות לשלול מיריבים של אמריקה את האפשרות להשתמש פוטנציאל החלל שלהם.
הפיתוח של מערכות תחבורה אזרחית וחלל נוסעים דרש פתרון בעיות בטיחות בטיסותיהן ברמת האו"ם וה-ICAO. במרץ 2015 התקיים במטה ICAO במונטריאול, סימפוזיון התעופה והחלל המשותף הראשון של ועדת האו"ם לחלל החיצון ו-ICAO. רוסיה לא הגישה דיווחים על כך עם עמדתה. לאחר מכן, האם עלינו להיות מופתעים אם הקהילה העולמית מתעלמת מהאינטרסים של רוסיה, שכדי לרצות את ארה"ב יכולה לקבל כל החלטה שאינה חיובית עבורנו? מה נעשה אם רכב תת-מסלולי של מדינה אחרת יטוס מעל שטחנו בגובה של 90 קילומטרים לכיוון מוסקבה: האם נפיל אותו או נניח לו לעוף בבטחה מעל הבירה? עלינו להיות היוזמים של הפתרון הנכון של כל הנושאים הללו ברמה הבינלאומית מנקודת מבט של אינטרסים רוסיים, ולא לנקוט בעמדת יען ולחשוב שהכל ייפתר מעצמו או שמדינות זרות יעזרו לנו.
עולמות מקבילים
נחזור לשאלה: מדוע לא מתקיימים פרויקטים של מערכות תעופה וחלל ברוסיה ומה צריך לעשות כדי ליישם אותם? הסיבה העיקרית והעיקרית, לדעתי, היא חוסר האחדות המחלקתית של התעופה והחלל בברית המועצות ובפדרציה הרוסית. את תחילתו של חוסר האחדות הזה הניח נ.ס. חרושצ'וב, כאשר בשנת 1955 הורה להוציא מספר לשכות עיצוב ומפעלים מברית המועצות מינוויאפרום ולהקים על בסיסם משרד חדש להנדסת מכונות כללית. כך התפצלו דרכי התעופה ובניית רקטות. חוסר האחדות האמיתי של שתי המחלקות התבטא אפילו במהלך עבודה משותפת על פרויקט אנרג'יה-בורן. אני זוכר היטב איך, לאחר אחת הפגישות, התבדחו עובדי לשכת העיצוב של ברית המועצות מינובשכמש, שהיה אחראי על מערכת הבקרה של בוראן במהלך ירידת מטוס מסלול ממסלול לגובה של 20 קילומטרים, כי לאחר הספינה עברה את הגובה הזה, הם הלכו לשתות שמפניה, ואז נתנו לתעשיית התעופה לרעוד. ליצירת מערכת בקרה מגובה של 20 קילומטרים ועד לעצירת הבוראן על הקרקע כבר הייתה אחראית על הלשכה לתכנון מכשירי מטוס... הדבר היחיד שבמידה מסוימת הציל אז מחוסר אחדות מחלקתית היה הנוכחות של הוועדה הצבאית-תעשייתית תחת מועצת השרים של ברית המועצות (VPK), בכפיפות ישירה לה היו כל התעשיות הביטחוניות, וכן משרד התעופה האזרחית. זה היה התפקיד המתאם והמוביל (המילה הזו מגדירה כאן) של המתחם הצבאי-תעשייתי שהפך למכריע ליישום המוצלח של תוכנית אנרג'יה-בורן.
אם כבר מדברים על תעשיית התעופה ותעשיית הטילים והחלל, אנו יכולים לומר בבטחה שניהולם צריך להתבצע על ידי גוף ממלכתי אחד. יתרה מכך, כזה שיכול לא רק לנהל אותם כשני עולמות מקבילים, אלא גם ליצור סגסוגת מדעית, עיצובית וייצורית של תעשיות התעופה והרקטות והחלל. הם יכולים לומר שכבר היו ניסיונות כאלה לחצות נחש עם קיפוד (מחלקת התעופה ותעשיית החלל במשרד הכלכלה של הפדרציה הרוסית, ולאחר מכן Rosaviakosmos) ולא קרה כלום. אבל הם היו קיימים מעט מדי זמן כדי להספיק לשנות משהו באמת, והם לא הציבו לעצמם את המשימה ליצור תת-מגזר אחד משני תת-מגזרים. עכשיו זו צריכה להיות המשימה העיקרית. לאחר חיסול רוסקוסמוס כגוף ממשלתי ויצירת תאגיד ממלכתי אחד על בסיסו ו-URSC, התהליך הרגיל של ניהול המדינה של התעשייה ייעלם לחלוטין. ועדת המדינה תבנה בעצמה מדיניות חקר החלל, תכין תוכניות, תקבע פקודות ממשלה, תבצע מחקר ותיצור עתודה מדעית וטכנית, תעסוק בפיתוח ובייצור, תבצע שיגורים ותחקור תאונות במקרה של כשליהן. בשפה המקובלת, גישה זו נקראת "קבר המונים". אחרי הכל, יש כבר יותר מניסיון מופגן של UAC, שפועל מאז 2006, אבל עד כה לא הראה את עצמו בשום צורה. אצטט רק שני קטעים מהדו"ח השנתי של UAC לשנת 2007, שבו תוכנן ליישם "נקודת מפנה במגמה הקיימת בציוד הטכני של חברות התעופה הרוסיות לחדש את הצי עם מטוסים מתוצרת חוץ ולהבטיח את דומיננטיות של מוצרי מטוסים מקומיים בתקופה שאחרי 2015" ו"עד 2015 להשלים את עבודת הפיתוח ולהכניס לייצור סדרתי מתחם תעופה קו ראשון מבטיח (PAK FA). היום, ב-2015, כולם יכולים להעריך בקלות עד כמה קרוב ה-UAC להשגת היעדים שנקבעו ב-2007. אבל כאן לפחות יש את משרד התעשייה והמסחר, שעדיין מנסה ליישם את הרגולציה הממלכתית. אבל לא תהיה שליטה על תאגיד Roscosmos החדש בכלל.
נאס"א לא נשמעת בדרך שלנו
או שאולי בכל זאת כדאי להסתכל כיצד מנוהלים בניית המטוסים-רקטות ומתחמי החלל בארצות הברית? הגוף המרכזי של המינהל הממלכתי של המדינה בתחום התעופה והחלל הוא מינהל האווירונאוטיקה והחלל הלאומי (National Aeronautics and Space Administration, בקיצור נאס"א). זוהי סוכנות פדרלית ממלכתית הכפופה ישירות לסגן נשיא ארצות הברית ואחראית על מחקר מדעי, טכני וטכנולוגי והישגים בתחום התעופה והחלל, תוכנית החלל האזרחית של המדינה וכן חקר האוויר והחלל. מנקודת המבט של רגולציה של המדינה, נאס"א מבצעת בו זמנית את הפונקציות של משרד תעשיית התעופה ומשרד המכונות הכלליות של ברית המועצות. ברוסיה, Rosaviakosmos, שנוצר בשנת 1999 וחוסל בשנת 2004, פעל כאנלוגיה שלה לזמן קצר. נאס"א היא המכינה ולאחר אישור הנהגת המדינה, מיישמת את התוכנית ומתכננת פעילויות תעופה וחלל. נאס"א אווירונאוטיקה תורמת לתעופה כבר עשרות שנים. כמעט כל מטוס נושא כיום טכנולוגיות שפותחו על ידי נאס"א המסייעות למטוסים לטוס בצורה בטוחה ויעילה יותר. מחקר התעופה ממשיך למלא תפקיד חיוני בנסיעות אוויריות והובלת מטענים, בטכנולוגיה ובחדשנות. זה נותן לתעשיית התעופה האמריקאית את ההזדמנות להמשיך להתפתח ולשמור על תחרותיות גלובלית. נאס"א כוללת 17 מתחמי מחקר וניסויי טיסה המאפשרים שיגור חלליות וכלי טיס למטרות שונות. הוקם באוקטובר 2006, מרכז האבטחה של נאס"א (NSC) תופס מקום מיוחד בנאס"א, שנוצר כדי להבטיח את יישום דרישות האבטחה והגשמת יעדים מובטחת בפרויקטים ובתוכניות של נאס"א.
תוך התמקדות בשיפור הפיתוח של האנשים, התהליכים והכלים הדרושים להשגת היעדים האסטרטגיים של נאס"א בצורה בטוחה ומוצלחת, NSC מאורגנת בארבע חטיבות פונקציונליות: קידום טכנולוגיה, מערכת ניהול ידע, ביקורת וסקירת מומחים וסיוע בחקירות תאונות ואסונות.
לא במקרה בשנת 2006 עברה ICAO לראשונה מהקונספט של הבטחת בטיחות טיסה לתפיסת הניהול שלה. בשנת 2013, ICAO אימצה את הנספח ה-19 לאמנת שיקגו בנושא תעופה אזרחית בינלאומית, הנקראת "ניהול בטיחות". כעת זהו התקן המחייב לתעופה אזרחית עולמית. לרוע המזל, הוראה זו מיושמת בצורה גרועה בפרקטיקה הרוסית של תחבורה אווירית ואינה מיושמת כלל בתעשיית הרקטות והחלל.
תאגידי חלל פרטיים רבים בארה"ב הם רק מוציאים לפועל של תוכניות ותוכניות של נאס"א בתחום התעופה והחלל, אשר מיושמות באמצעות צווים ממשלתיים.
להדריך את ז'וקובסקי
ברוסיה, אין סוכנות ממשלתית לפעילויות תעופה וחלל כמו נאס"א. Roskosmos, לפי המבנה שלו, באופן עקרוני אינו מסוגל למלא את אותו תפקיד כמו נאס"א בארצות הברית. אבל יש לנו הזדמנות כרגע ליצור גוף ממשלתי דומה.
לשם כך, יש צורך לתקן את החוק הפדרלי "במרכז המחקר הלאומי "המכון על שם N. E. Zhukovsky" (מס' 326-FZ מ-4 בנובמבר 2014) - להפקיד ל-NRC את התפקידים שמבצעת נאס"א ב- ארצות הברית, ולהעניק לה מעמד של ניהול גוף ממלכתי בתחום התעופה ותעשיית הטילים והחלל. כמו כן, יש צורך להכניס לתוכו בנוסף את כל מכוני המחקר של אוריינטציה רקטה וחלל (TsNIIMash ואחרים), קוסמודרום ווסטוצ'ני, כמו גם LII. מ"מ גרומוב, מסיק את האחרון מהקל"א.
עם זאת, בחזרה לארצות הברית. סוכנות ממשלתית נוספת בתעשיית התעופה והחלל האמריקאית היא מינהל התעופה הפדרלי (FAA). תפקידיה העיקריים הם הסדרת פעילות התעופה האזרחית והחלל המסחרית כדי להבטיח בטיחות טיסה והשפעה סביבתית.
ה-FAA מקיים את המשרד לתחבורה מסחרית בחלל (AST), שתפקידו להגן על האינטרסים הציבוריים, הרכושיים, הביטחון הלאומי ומדיניות החוץ של ארצות הברית במהלך שיגור מסחרי או כניסה חוזרת לחלל, וכן להקל ולקדם את תחבורה אווירית וחלל. ה-FAA תנפיק רישיונות תעופה וחלל מסחריים או היתרי טיסה ניסיוניים רק לאחר שתקבע כי בקשה לשיגור או כניסה חוזרת, הפעלת אתר שיגור, ציוד בדיקה, מבנה או הנדסת תעופה וחלל לא תסכן את בריאות הציבור. רכוש, ביטחון לאומי של ארה"ב, חוץ אינטרסים של מדיניות, או התחייבויות בינלאומיות של ארצות הברית. AST נותן רישיונות לנמלי חלל לתפעול מסחרי. זה מקביל להסמכה של תעופה אזרחית או משותף עם חיל האוויר לשימוש מסחרי.
ברוסיה אין גוף הדומה ל-FAA האמריקאית. אבל אם הפונקציות האישיות של ה-FAA הקשורות ליישום אמנת שיקגו על תעופה אזרחית בינלאומית מפוזרות בין משרד התחבורה של הפדרציה הרוסית, הסוכנות הפדרלית לתחבורה אווירית, רוסטרנסנאדזור וועדת התעופה הבין-מדינתית, אז בתחום של פעילויות תעופה וחלל אין מבנים כאלה בכלל. לפיכך, אין שליטה עצמאית של המדינה על בטיחות פעילות התעופה והחלל, כמו, למשל, בארצות הברית, ברוסיה ומעולם לא הייתה.
גוף ממשלתי אמריקאי נוסף שיש לו השפעה משמעותית על בטיחות טיסות תעופה, רקטות וחלל הוא המועצה הלאומית לבטיחות בתחבורה (NTSB). המבנה הארגוני של המועצה מורכב מוועדות משנה האחראיות על חקירת אירועי בטיחות בתעופה, כביש, ים, רכבת, הובלה בצנרת ובמהלך הובלת חומרים מסוכנים, עבודות מדעיות, טכניות ותכנון, תקשורת ופעולות חקיקה. בנוסף לתאונות בתעופה אזרחית, ה-NTSB חוקר תאונות תעופה וחלל בעלות חשיבות ציבורית רבה. אלה כוללים את כל התאונות והאסונות של כלי תעופה וחלל ארה"ב. לדוגמה, ה-NTSB הוא שהוביל את החקירה על מותה של מעבורת החלל בשני המקרים, וכעת הוא עוסק באסון של מטוס החלל התת-מסלולי של Virgin Galactic Two.
התוצאה העיקרית של עבודת ה-NTSB היא זיהוי הגורמים לתאונה ומתן המלצות בטיחות למניעתן בעתיד. בשבילי סיפור המועצה פרסמה יותר מ-13 המלצות, רובן התקבלו על ידי ה-FAA כולן או חלקן. למועצה אין סמכות חוקית ליישם או לאכוף את המלצותיה. ה-FAA עושה זאת בתחום האווירונאוטיקה בארה"ב. גישה זו נחוצה כדי להבטיח שרק סוכנות אחת אחראית לבטיחות הטיסה. אבל ל-NTSB יש עדיפות ללא תנאי בחקירת כל התאונות. ה-FAA תמיד מעורב בחקירות, אבל לא יותר - ה-NTSB אחראי להן.
ברוסיה, אין גוף ממשלתי דומה ל-NTSB. חקירת תאונות עם כלי טיס אזרחיים מתבצעת על ידי ה-MAK, והתקריות נחקרות על ידי סוכנות התחבורה האווירית הפדרלית. במקביל, שני הגופים גם מבצעים בו זמנית את הפונקציות של הבטחת בטיחות הטיסה. שילוב כזה מנוגד לנספחים 13 (חקירת תאונות מטוסים) ולנספח 19 (ניהול בטיחות) לאמנת שיקגו, שהם חובה עבור כל חברי ה-ICAO. בחקירת תקריות, תאונות ואסונות בטכנולוגיית רקטות וחלל, המצב חמור אף יותר. זה נעשה על ידי אותם אנשים שאחראים על הפיתוח, הייצור, ההשקה והתפעול. מטבע הדברים, הגורמים לאירועים שנקבעו על ידי חוקרים כאלה מעוררים במקרים רבים ספקות כבדים, אשר אינם תורמים למניעת מצבי חירום. לדוגמה, בעת חקירת התרסקות מטוס הפאלקון בוונוקובו, סביר להניח שה-IAC לא יבחין בשגיאות בהסמכת שדה התעופה ונוקובו והציוד שלו שבוצעו על ידו, והוועדה הממלכתית, בראשות סגן ראש רוסקוסמוס הראשון, האחראי לפיתוח, ייצור ושיגור של רכב שיגור עם ספינת משא, לא סביר לקבוע באופן אובייקטיבי את הסיבות לתאונה. סביר להניח, כפי שקרה יותר מפעם אחת בתרגול הרוסי, הם ימצאו "מתחלפים", שייענשו בגסות וידווחו לצמרת על הצעדים שננקטו. למרות שזה לא יהפוך את טיסות התעופה האזרחית או שיגורי חלליות לבטוחים יותר במעט.
בעמודה "סה"כ
כעת כדאי לסכם את ההצעות שיישומה יאפשר להעלות את הפיתוח והיישום של מערכות תעופה וחלל לרמה הראויה לרוסיה.
1. הצטרף בדחיפות לתהליך המשא ומתן ברמת האו"ם וה-ICAO והשיג הכרה של כל מדינות העולם בכך שגובה 100 קילומטרים ומתחת לפני כדור הארץ הוא האזור של אמנת שיקגו לתעופה אזרחית בינלאומית.
2. ליצור על בסיס הקולגיום הצבאי-תעשייתי וה-N.I. N. E. Zhukovsky הוא גוף רגולטורי ממלכתי בתעשיית התעופה והרקטות והחלל, בדומה לנאס"א.
3. להקים על בסיס הסוכנות הפדרלית לתחבורה אווירית גוף להסדרת המדינה של בטיחות טיסה. להקצות לו את כל הפונקציות בתחום האבטחה הניתנות בהתחייבויותיה של רוסיה בהתאם לאמנת שיקגו, כמו גם אחריות להבטחת בטיחות טיסות של מטוסי תעופה מסחריים, תעופה וחלל ורקטות (בדומה ל ה-FAA).
4. להקים גוף ממשלתי עצמאי לחקור תקריות, תאונות ואסונות בהובלה אווירית בהתאם לדרישות אמנת שיקגו, שמטרתו לא להעניש את העבריינים, אלא למנוע תאונות. באופן אידיאלי, זה יכול להיות גוף ממלכתי לחקירת תקריות, תאונות ואסונות לא רק בתחבורה אווירית וחלל, אלא גם בתחבורה מסחרית של רכבות, ים ונהרות וצינורות, למשל, תחת מועצת הביטחון של הפדרציה הרוסית (בדומה ל-NTSB ).
5. הוראה שנוצרה על בסיס הוועדה הצבאית-תעשייתית ומרכז המחקר. נ.ע. ז'וקובסקי לגוף הרגולטורי הממלכתי בתעשיית התעופה והרקטות והחלל לפיתוח תכנית מאוחדת של פעילות בתעשייה לטווח קצר ולתקופה ארוכה עם התאמות שנתיות והכללת חובה בה תת תכנית לפיתוח של מערכות שיגור תעופה וחלל.
מידע